Question

2013年1月全国近二十个省区市遭遇雾霾天气，雾霾天气影响着人们的生活和生命安全．二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾的主要组成．大气中硫、氮的氧化物还是形成酸雨的主要物质．据测定某地酸雨pH最低达到pH=4，酸雨中还可能含有下列离子：Na⁺、Ba²⁺、NH⁺₄、A1³⁺、Cl^-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO^-₃等．某研究小组取该地一定量的酸雨，浓缩10⁴倍后将所得澄清试液分成4份，每份各l0mL，进行如下实验

试样	所加试剂	实验现象及测定数值
第一份试液	滴加适量的淀粉KI溶液	溶液呈蓝色
第二份试液	滴加过量的盐酸酸化的BaCl2溶液	白色沉淀0.932g
第三份试液	滴加0.01mol/LNaOH溶液体积V，与生成沉淀的关系，如右图
第四份试液	滴加过量的AgNO3	白色沉淀1.535g

请回答下列问题：
（1）根据实验结果判断该酸雨中肯定不存在的离子是：

 

．不能确定的离子是：

 

_．若要确定是否含有该离子，简单的实验方法是

 

．
（2）写出下列反应的离子方程式
①试液中滴加淀粉KI溶液时：

 

．
②第三份试液滴加NaOH溶液过程中的AB段：

 

．
（3）经测定结果分析，某地酸雨中含有的部分离子浓度：C（Cl³⁺）=

 

mol/L  c（Al³⁺）=

 

mol/L
（4）常温下Al（OH）₃的Ksp=2.0×10^-33，当该地酸雨中的Al³⁺开始沉淀时的pH至少达到

 

（忽略加入碱时溶液体积发生的变化）．

Answer 1

考点：常见阴离子的检验,常见阳离子的检验

专题：

分析：滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色，说明在该酸性溶液中有一种能将碘离子氧化为碘单质的离子存在，而这样的离子只有NO₃^-，故一定含有NO₃^-，就一定不会含有SO₃^2-，因为SO₃^2-具有较强的还原性，酸性条件下，与NO₃^-不能共存；滴加用盐酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀析出，故一定含有SO₄^2-，一定不含Ba²⁺，滴加NaOH溶液AB段无沉淀生成，故一定含有NH₄⁺，加入氢氧化钠溶液，有沉淀产生，直至消失，一定含Al³⁺，白色沉淀0.932g可知硫酸根的物质的量为0.004mol；0.004mol硫酸银的质量为0.004mol×312g/mol=1.248g，滴加过量的AgNO₃有白色沉淀1.535g，说明有氯离子，而钠离子的存在与否不能判断．

解答： 解：（1）该酸雨中肯定不存在的离子是SO₃^2-、Ba²⁺；不能确定的离子是Na⁺；钠离子的存在可用焰色反应判断，故答案为：SO₃^2-、Ba²⁺；Na⁺；焰色反应；
（2）硝酸氧化碘离子的离子方程式为：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O；AB段是铵根与氢氧根反应生成氨气：NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，故答案为：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O；NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O；
（3）白色沉淀0.932g可知硫酸根的物质的量为0.004mol；0.004mol硫酸银的质量为0.004mol×312g/mol=1.248g．
氯化银的质量为1.535g-1.248g=0.287g，物质的量为

0.287g

143.5g/mol

=2×10^-3mol；n（Cl^-）=

2×10-3mol

104

=2×10^-7mol，c（Cl^-）=

2×10 -7mol

0.01L

=2×10^-5mol/L；
根据图知沉淀的最大量为2×10^-4mol，n（Cl^-）=

2×10-4mol

104

=2×10^-8mol，c（Al³⁺）=

2×10-8mol

0.01L

=2×10^-6mol/L，故答案为：2×10^-5；2×10^-6；
（4）设溶液的pH为X，氢氧根的浓度为10^X-14，Ksp=2.0×10^-33=2×10^-6mol/L×（10^X-14）³，
解得X=5，故答案为：5．

点评：本题考查制备实验方案的设计，涉及离子检验和离子共存方面的知识，为高频考点，把握物质的性质等为解答的关键，侧重分析与实验、计算能力的综合考查，题目难度不大．